Per un'elettronica di potenza affidabile: Tecnologia al plasma in azione
Scarica qui il comunicato stampa e le immagini
I moduli di potenza sono il cuore di molte applicazioni moderne dell'elettronica di potenza, dalla mobilità elettrica alle energie rinnovabili, dall'automazione industriale alla tecnologia medica. La loro produzione pone requisiti elevati in termini di qualità dei materiali, affidabilità e stabilità a lungo termine. Al PCIM Europe 2025 di Norimberga, dal 6 all'8 maggio, Plasmatreat GmbH dimostrerà come Openair-Plasma®, PlasmaPlus® e la nuova applicazione REDOX risolvano le principali sfide nella produzione di moduli di potenza, anche in condizioni di camera bianca. Presso lo stand 169 di Plasmatreat nel padiglione 7, l'attenzione si concentrerà sulla riduzione automatica e in linea dell'ossido e sul rivestimento al plasma per prevenire la delaminazione EMC nel processo di sovrastampaggio.
Sfide per i moduli di potenza: Robusti, compatti, affidabili, ma estremamente esigenti
I moderni moduli di potenza svolgono funzioni chiave nell'elettronica di potenza, che si tratti di mobilità elettrica, energie rinnovabili, azionamenti industriali o tecnologia medica. Devono essere in grado di resistere per anni a tensioni e correnti elevate, ma allo stesso tempo devono essere compatti e altamente affidabili. In pratica, ciò significa temperature di transizione superiori a 175 °C, tensioni elettriche nell'ordine dei kilovolt e potenze di diverse centinaia di kilowatt. Inoltre, ci sono requisiti complessi per le connessioni dei materiali all'interno dei moduli, soprattutto nei cosiddetti “punti tripli”, dove si incontrano materiali diversi come rame, ceramica e composti di tenuta. È qui che spesso si verificano tensioni, inclusioni d'aria o problemi di adesione, che possono ridurre significativamente la durata dei moduli.
Particolarmente critica è la formazione di strati di ossido sulle superfici di rame, con conseguente aumento della resistenza al contatto o scarsa saldabilità. Anche la delaminazione delle resine epossidiche nel processo di stampaggio a iniezione è un rischio noto che favorisce i guasti meccanici. Per affrontare queste sfide, sono essenziali tecnologie di giunzione stabili e affidabili dal punto di vista del processo e trattamenti superficiali mirati.
Soluzioni innovative con Openair-Plasma® e PlasmaPlus® - in diretta al PCIM Europe
Con le sue soluzioni al plasma a pressione atmosferica, Plasmatreat offre potenti tecnologie per la modifica delle superfici che affrontano efficacemente i punti deboli appena menzionati con una combinazione di Openair-Plasma®, PlasmaPlus® e la nuova tecnologia REDOX. Le soluzioni al plasma a secco, senza sostanze chimiche e senza VOC, possono essere facilmente integrate nei processi produttivi esistenti per ottenere un pretrattamento affidabile, una migliore adesione e giunti elettrici e meccanici durevoli. I sistemi e le apparecchiature di Plasmatreat sono compatibili con le camere bianche e soddisfano i requisiti dell'industria elettronica.
La riduzione dello strato di ossido con l'innovativo strumento REDOX consente il trattamento selettivo al plasma in linea per rimuovere le pellicole di ossido dalle superfici metalliche senza l'uso di flussante. Ciò ottimizza la conducibilità elettrica e migliora significativamente l'adesione degli strati di interconnessione. Questa tecnologia sarà dimostrata dal vivo in fiera.
La riduzione mirata dell'ossido con REDOX nel processo in linea è seguita dal rivestimento funzionale con PlasmaPlus®. Viene applicato un nanorivestimento che promuove l'adesione (PT-Bond) e che prepara in modo ottimale il modulo di potenza per il successivo processo di sovrastampaggio. L'adesione migliorata impedisce la delaminazione e aumenta la stabilità meccanica dell'assemblaggio. Allo stesso tempo, le superfici pulite e attivate al plasma forniscono le condizioni ideali per i processi di sinterizzazione e incollaggio. Il risultato sono strati di incollaggio particolarmente stabili, un contributo decisivo alla durata e all'affidabilità dei moderni moduli di potenza.
Un altro pezzo forte dello stand è l'Unità di Trattamento al Plasma (PTU), che dimostra il trattamento delle superfici con Openair-Plasma® e PlasmaPlus® sotto il controllo di un robot. Il sistema ha un design modulare e può essere configurato in modo flessibile con diversi ugelli statici o rotanti, generatori, unità di controllo del plasma (PCU) e diverse opzioni di movimentazione - ideale per l'integrazione nei processi di produzione automatizzati.
Il tavolo di plasma live consentirà ai visitatori di sperimentare da vicino gli effetti del trattamento al plasma. Dimostrerà chiaramente che la tecnologia è assolutamente rispettosa dei materiali, anche per i componenti tecnici sensibili, e che, se i parametri del processo sono impostati correttamente, non compromette la funzionalità. I visitatori avranno l'opportunità di parlare direttamente con gli esperti di Plasmatreat e di sviluppare soluzioni individuali per le loro esigenze specifiche.
Il plasma aiuta - anche con sfide specifiche nell'industria
Nella mobilità elettrica, i moduli di potenza giocano un ruolo chiave nell'efficienza degli inverter, delle infrastrutture di ricarica e dei sistemi di gestione delle batterie. I cicli di temperatura estremi e le alte densità di corrente pongono requisiti particolari alla qualità dei materiali e alla tecnologia di interconnessione. Una scarsa qualità della superficie può portare a un aumento della resistenza di contatto e all'affaticamento del materiale. Anche l'energia eolica e solare richiedono moduli di potenza durevoli e affidabili per garantire la massima conversione di energia e perdite minime. Condizioni ambientali come l'elevata umidità, le fluttuazioni di temperatura e i raggi UV possono influire sulla stabilità dei materiali. Una scarsa adesione dei rivestimenti protettivi o delle interconnessioni può causare un degrado delle prestazioni nel tempo. Nell'automazione industriale, i moduli di potenza devono essere robusti e durevoli. Forti vibrazioni, elevate sollecitazioni meccaniche e sostanze chimiche aggressive possono compromettere le connessioni elettriche e i rivestimenti superficiali, causando un guasto prematuro del modulo.
Plasmatreat combina una profonda competenza nella tecnologia del plasma con una vasta esperienza applicativa in un'ampia gamma di settori. I componenti appropriati - dagli ugelli statici o rotanti ai potenti generatori e alle unità di controllo del plasma (PCU) - vengono abbinati con precisione al processo. In combinazione con soluzioni di manipolazione intelligenti e la regolazione precisa dei parametri del plasma da parte di esperti del settore, vengono create soluzioni di sistema su misura: da compatte configurazioni di laboratorio a sistemi standard e complesse macchine speciali. Queste possono essere integrate come sistemi stand-alone o automatizzate senza problemi nelle linee di produzione esistenti. La rete globale di vendita e assistenza di Plasmatreat garantisce un supporto affidabile, dallo sviluppo del processo alla produzione in serie.
